工作频率变化对同相水平天线 辐射方向图的影响分析

本文对短波同相水平天线的辐射方向图进行了分析,结合实例给出了工作频率变化对辐射方向图和覆盖区的影响,并给出了工作频率与天线频段的搭配建议.     

5G移动通信特殊成形基站天线设计

针对5G大范围覆盖的应用场景进行了设计探讨,提出通过对基站天线垂直面进行余割平方成形、以保证大范围覆盖应用场景下信号的均匀性的方法。首先通过算法推导,证明余割平方成形的功率辐射波束可满足5G信号均匀覆盖的要求;其次,采用约束最优化方法,把天线的方向性系数作为目标函数,把指定区域的波束电平作为约束函数,求解基站天线辐射单元的权值,得到满足余割平方成形的辐射方向图。在MATLAB环境下开发了实现此算法的程序。本文的创新之处在于用实际的单元方向图和约束最优化方法,在保证天线增益最优的前提下,综合出需要线阵列天线方向图。引入仰角单元与其他正常单元一起综合方向图,解决顶盲问题,是这个方法的一个应用实例。最后,仿真验证该方法,并设置场景对应用余割平方成形的天线与常规天线的信号覆盖进行比较,证明该方法对信号均匀性有极大的改善。     

一种新型UWB平面单极子贴片天线设计

首先提出了一种小型超宽带酒杯形单极子天线结构,采用对接地板做切角处理和辐射贴片的曲流处理,提高了宽频天线性能。通过HFSS数值模拟仿真,该天线主抗带宽为3.08～11.18GHz,覆盖了FCC建议的频段。在整个频段内辐射方向图E面和H面具有良好方向图稳定性,满足了超宽带通信对天线的要求。     

多频天线方向图一致性研究

无线传输速率的持续进步促进多频天线的全面部署,鉴于覆盖区重叠已成为当前无线通信主要的噪声源之一,改善方向图一致性对于增强用户体验、实现智能覆盖具有重要的意义.介绍利用波束合成技术改善多频天线方向图一致性,特别是水平面半功率角一致性和主方向一致性的工作.     

一种宽频UWB平面单极子贴片天线设计

目前超宽带无线通信已成为研究的热点,基于此提出了一种小型超宽带酒杯形单极子天线结构,对地板采用做一对切角形处理,提高了宽频天线性能,对其他参数影响不大。通过数值模拟,天线主抗带宽为3.10～11.45 GHz,覆盖了FCC建议的频段。在辐射方向图E面和H面具有良好方向图稳定性,基本满足了超宽带通信对天线的要求。     

移动通信卫星整星近场测试方法

整星系统级测试是验证整星系统最终性能指标不可或缺的重要环节。本文叙述了大型平面近场进行整星状态下含有效载荷变频系统的天线辐射性能的测试方法,通过整星变频系统的馈源阵初级方向图测试,导出馈源阵初级方向图至反射面仿真软件GRASP。将通信天线的最终二次覆盖方向图与仿真设计结果相比较,结果的一致性验证了整星系统的工作性能。     

小型单脉冲SSR天线的研制

介绍了一种单脉冲SSR平面阵列天线的研制，其特点是在满足天线方向图3dB宽度的情况下，使天线和波束副瓣尽可能低，确保差波束完全覆盖和波束水平副瓣电平，不出现副瓣应答。     

改进CQPSO算法的双频航向信标方向图优化

针对仪表着陆系统中的双频航向信标（localizer,LOC）阵列天线最大旁瓣电平抑制和覆盖性能优化问题,改进了一种混沌量子粒子群（chaos quantum particle swarm optimization,CQPSO）算法,对既定约束的LOC阵列天线方向图进行馈电参数寻优。在分析双频LOC覆盖形成的基础上,剖析了国际民航组织对LOC信号的覆盖要求,获得LOC方向图应满足的约束条件。为提升全局寻优能力和有效避免陷入局部最优,引入混沌思想和加权平均最优位置对CQPSO算法进行改进,使用改进的CQPSO算法对20阵元等间距LOC阵列天线进行约束条件下的馈电参数寻优,并依据所获得的馈电参数仿真分析LOC阵列天线的方向性。仿真实验表明,改进CQPSO算法寻优得到的馈电参数形成的方向图,相比于目前广泛使用的24阵元等间距LOC阵列天线的方向图,在天线数量减少16.67%的情况下,航道信号辐射的最大旁瓣电平降低了3.32 dB,且覆盖性能更好;而相比于目前广泛使用的20阵元不等间距LOC阵列天线的方向图,航道信号辐射的最大旁瓣电平降低了25.55 dB,证明了改进CQPSO算法的有效性。     

星载赋形波束单馈源单偏置反射面天线设计

为了使星载赋形波束天线远场方向图与服务区形状匹配良好,并且在波束覆盖区内具有较平坦的方向性系数,将表征反射面形状的Zernike多项式展开系数作为优化变量,建立基于最小P乘法和Minmax方法的适应度函数,利用进化算法进行赋形反射面天线优化。利用该方法设计了覆盖中国大陆和巴西的赋形波束反射面天线。仿真结果表明,天线远场方向图与服务区形状均匹配良好,服务区内的方向性系数波动量分别为2.31 dB和11.23 dB,该值比现有方法小,并且该方法具有较高自由度及收敛性好的特点。     

一种宽带印刷套筒天线的设计

提出了一种宽带印刷套筒天线,此天线通过选择三角渐变的辐射贴片和平面的套筒结构实现了宽频带特性,在VSWR<2.5 时实测阻抗带宽可覆盖450～1150 MHz,可用于覆盖数字电视频段（470～862 MHz）。同时辐射方向图在水平面也具有良好的全向性。通过顶加载的形式有效地降低了天线的实际高度。     

数字阵雷达天线波瓣图测试方法与试验验证

针对固定式相控阵雷达在中场法或远场法中不能实时得到天线波瓣图的问题,提出了采用扫描波瓣图替代天线波瓣图进行天线测试的方法。从理论上分别推导了和波束与差波束扫描波瓣图和天线波瓣图的解析式,研究了单元波瓣图对扫描波瓣图和天线波瓣图的影响,指出了在单元波瓣主瓣范围内扫描波瓣图和天线波瓣图近似等价。仿真和试验结果 均表明:扫描波瓣图和天线波瓣图在各项性能指标上都是等价的,可用于指导雷达总体依据扫描波瓣图对天线进行验收。     

全空域多目标测控天线零点约束方向图综合方法

针对全空域多目标测控天线相互干扰的问题,提出了一种基于零点约束的全空域多目标测控天线方向图综合方法.该方法对多个干扰目标方向进行零点约束,求取逼近给定方向图的最优权矢量的闭合解,生成具有干扰抑制能力的优化波束方向图.仿真结果表明,所提方向图综合方法在维持原有给定方向图特性的前提下,可在多个方向形成有效零点.在等效2m口径全空域多目标测控实物天线对该方法开展试验验证,结果表明在干扰方向抑制能力大于60 dB,证明了方法的正确性.     

Phase theory of radiation pattern

The conventional requirements on the antenna are reviewed. The importance of the phase pattern of the antenna in modern science and technology is pointed out. Under such a background, the problems concerning the phase characteristic of the radiation pattern and the current distribution of the antenna aperture are attempted to be systematized on the basis of previous works, namely, the phase reference point, the transformation of the radiation patterns corresponding to different phase reference points of an antenna, the null level and the phase difference between the adjacent lobes, and the resolution of current distribution of a linear source, are summarized and discussed. The general condition of the equiphase lobe and the condition of the symmetric lobe of a linear source are proposed and proved theoretically. Some theorems are proposed by induction from the above and the overall discussion is termed the phase theory of radiation pattern.     

智能天线在地面转播系统中的应用

介绍了电视行业中的新热点--地面转播,分析了这一业务实现的技术难点与目前的实现状况.阐明了智能天线的定义、组成,介绍了多波束天线和自适应天线阵.并根据实际应用场合,给出了环形阵列的方向图分析方法与实例.     

Improved internal antenna for hand-held terminals

An analysis is made of the performance of a radiation-coupled dual-L antenna (RCDLA). In the simulation the antenna is mounted on the back side of the hand-held terminal, making use of the metallic housing as a shielding structure. The simulations show that this structure has a similar performance to that of the recently proposed full short circuit planar inverted-F antenna (FS-PIFA) in terms of shielding and radiation characteristics. In terms of bandwidth, size, and matching capabilities the RCDLA outperforms the FS-PIFA. Placement of the antenna on the back side of the housing instead of the top of the terminal results in a radiation pattern that points away from the user's head regardless of the antenna type     

Conventions for the analysis of spherical arrays

The equations and the notation for the analysis of arrays of discrete elements located on the surface of a sphere axe derived and discussed. Methods are also given for finding the coordinates of the far field points needed to calculate the antenna pattern that would be observed in a plane chosen to pass through the main beam. Such patterns would be observed if a spherical array were mounted on the usual antenna turntables currently available.     

基于RPIM 法的圆极化天线特性参数快速测试

为提高圆极化天线特性参数的测试精度,线极化分量法往往需要对线分量场进行多次测量。文中在天线测试系统中引入插值算法,减少采样点,提高圆极化天线测试效率。将径向基函数的点插值无网格(RPIM)法引入圆极化天线参数合成算法中,首先使用RPIM 拟合出测试场的幅值和相位,然后再使用解析的方式合成圆极化天线的轴比和方向图,算法性能与基于分段线性插值技术的模型参数估计法(MBPE)和基于三次样条插值的移动最小二乘法(MLS)进行比较,数值实验显示,当采样点数仅为测试点数的4%时,MLS 失效,MBPE 和RPIM 误差均为10-3量级;而当采样点数减少为测试点数的2%时,MBPE 和MLS 均失效,RPIM 的误差虽然增大到10-1 量级,但仍能保持稳定。数值实验证明,在采样点数较少情况下,RPIM 性能优于其它两种算法。     

附加相位修正副面的多波束环面天线方向图

首先利用等光程条件导出了抛物环面上的点与副面上的点的关系公式；其次，巧妙地利用微波光学强度定律、几何光学法和物理光学法给出了计算“附加相位校正副面的多波束抛物环面天线”的辐射方向图公式；最后，利用所得的辐射方向图公式对一个实际天线进行了理论计算，理论计算值和实验测试值吻合异常良好。     

Wideband double-fed planar monopole antennas

Planar monopole antennas with multiple feed points are proposed to improve pattern and impedance bandwidth. A square planar monopole antenna including two feed points and a bevelled variant are designed. These antennas exhibit an excellent performance compared to existing planar monopoles     

Multiple beam feed networks using an even number of beam ports

An aperture illumination compatible with the use of an even number of adjacent beam ports in a multiple beam feed network is discussed. The antenna pattern characteristics of near-in sidelobe levels, half-power beamwidth, aperture efficiency, and feed network loss are evaluated. Maximization of the available antenna gain at adjacent beam crossover points is shown to be possible for either sequential or simultaneons operation of a receiving system. The results presented indicate that lossy feed networks are quite suitable for certain array antenna applications.